SU985053A1 - Способ получени чугуна с шаровидным графитом - Google Patents

Description

ключаетс  в том, что на дно ковша укладывают послойно ( в один или два сло  ) магниевую лигатуру и защитное железосодержащее покрытие (листова  сталь или стальна  высечка ) толщиной 1, мм, в количестве 1,,0 от массы жидкого металла и заливают расплав чугуна в ковш Г 2 j. Существенным недостатком этого спо соба  вл етс  то, что в процессе заполнени  ковша расплавом защитное покрытие вместе с лигатурой ЖКМК всплывает на поверхность расплава и магний интенсивно выгорает с сильным пироэффектом , потому что железосодержащее покрытие не обеспечивает задержку магниевой лигатуры на дне ковша в процессе его заполнени , а это значительно снижает эффективность усвоени  магни  из лигатуры. Кроме того, дл  полного растворени  железосодержащего покрыти  и лигатуры необходимо рас плав заливать при более , в про тивном случае при модифицировании происходит большое падение температуры расплава за счет прогрева и плавле ни  покрыти  и лигатуры, что вызывает дополнительные трудности при разливке обработанного в ковше расплава из-за низкой жидкотекучести. Цель изобретени  - повышение эффективности модифицировани  и, в св зи с этим, повышение механических свойств чугуна при одновременном снижении расхода дорогосто щих магниевых лигатур. Поставленна  цель- достигаетс  тем, что в способе получени  чугуна с шаровидным графитом, включающем укладку на дно ковша магниевой лигатуры, накрывание ее защитным железосодержащим- покрытием.и заливку расплава в ковш, заливку расплава в ковш ведут в две стадии: сначала на 1/6-1/10 объ ема ковша при температуре чугуна 12бО-1., выдерживают расплав до затвердевани  в ковше, после чего заливают остальной чугун при его температуре 1380-1420°С. Граничные значений интервалов температур заливки расплава в ковш и режимы модифицировани  выбраны на основании анализа данных о температурах плавлени  магниевых лигатур и проведенных исследований по оптимизации условий модифицировани  о При заливке расплава чугуна в ковш на первой стадии в интервале 12бО-1280 С обеспечиваетс  достаточна  жидкотекучесть расплава любого химического состава , не происходит плавлени  лигатур , а только наблюдаетс  прогрев лигатуры , и спекание железосодержащего покрыти  и лигатуры с футеровкой ковша , а при заливке расплава чугуна выше прин того температурного интервала происходит плавление лигатуры и угар магни , что снижает коэффициент усвоени  магни  из лигатуры Дл  обеспечени  полного спекани  за1цитного железосодержащего. покрыти  и лигатуры с футеровкой ковша и прогрева лигатуры достаточно ковш на 1 стадии заливки заполн ть на 1/6-1/10 его объема и выдержать расплав в ковше до затвердевани . При заполнении ковша менее, чем на 1/10 его объема происходит неполное спекание лигатуры и покрыти , а при заливке остальной порции металла происходит всплывание кусков модификатора и угар магни  со значительным пироэффектом. При заполнении ковша более, чем на .1/6 его объема происходит неполное растворение лигатуры и сильное падение температуры расплава в ковше на второй стадии заливки расплава в ковш на оставшийс  объем, что вызывает трудности при разливке металла в формы после модифицировани  в св зи с низкой его жидкотекучестью и снижает эффективность усвоени  магни  из лигатуры . В результате предварительной обработки лигатуры и защитного железосодержащего покрыти  в ковше на первой стадии заливки расплава происходит спекание и прогрев их до 800-1000°С,, поэтому дл  обеспечени  равномерного растворени  лигатуры в процессе заполнени  ковша на оставшийс  объем на второй стадии, расплав чугуна необходимо заливать при 1380-1 20с. При заливке расплава в ковш на второй стадии при температуре ниже 1380°С происходит неполное растворение лигатуры , а при температуре выше , происходит неравномерное растворение лигатуры, а сразу бурна  реакци  с очень сильным барботажем расплава парами выгорающего магни  и возможны выбросы металла из ковша, что значительно снижает эффективность усвоени  магни  из лигатуры и технологичность данного способа. За счет предварительной обработки магниевой лигатуры в ковше обеспечиваютс  необходимые услови  дп  эффективного модифицировани  расплава и повышени  усвоени  магни  из лигатур . В результате эффективного модифи цироваии  и рафинировани  расплава чугуна в ковше в структуре чугуна уве личиваетс  дол  перлита ь металлической основе и тем самым происходит повышение механических свойств чугуна, особенно временное сопротивление разрыау в литом состо нии. Плавку чугуна осуществл ют в высокочастотной индукционной печи с основной футеровкой, в качестве шихтовых материалов используют следующие материалы: Предельный чугун М-2, % 85-80 Отходы углеродистой стали Ст 3, %15-20 Ферросилиций ФС. 75. Сверх 100 тигель печи загружают передельный чугун и стальные отходы (дл  снижени  содержани  углерода ), после pac98 3 плавпени  ввод т ферросилиций. Расплав чугуна предлагаемого состава ( С - 3,6%; 51- 1,П; МП . 0, Р 0, S 0,03%) перегревают до f500°C, сфероидизирующее модифициро вание провод т в заливочном ковше емкостью 20 кг, прогретом до 26,0800 0 . В качестве модификатора йс пользуют лигатуруЖКМК 6 (Zt 5,0%; Са 8,5%; Мд - 5,0% РЗН 1, Fe - ост.)., которую ввод т различными способами в заливочном ковше, в количестве 1,,5% от массы жидкого чугуна, а при 13 0-13бО С заливают формы дл  получени  литых стандартных образцов (трефа). Определение механических свойств чугуна провод т в соответствии с ГОСТ 7293-79.г., а « структуру оценивают на шлифах, выре-. занных из литых заготовок. Результаты испытаний приведены в таблице.

Сравнивают эффективность описываемого и известного способов получени  чугуна по вли нию на структуры, механические свойства и на остаточное содержание магни  в чугуне.

По известному способу: лигатуру ЖКМК 6 укладывают на дно прогретого заливочного ковша, прикрывают стальным листом и стальной высечкой толщиной 1,5-3,0 мм в количестве 1,5-2,0 от массы жидкого металла и заливают расплав чугуна из индукционной печи в ковш при Й20-1«60 С (см. таблица, варианты 1-3 ), в процессе заполнени  ковша наблюдаетс  всплывание кусков лигатуры и значительный пироэффект.

По предлагаемому способу: лигатуру ЖКМК 6 укладывают на дно прогретого заливочного ковша емкостью 20 кг, прикрывают стальным листом толщиной 1,0-1,5 мм, заливку расплава в ковш из индукционной печи ведут в два этапа, Сначала расплав чугуна из печи выливают в промежуточный ковш емкостью 5 кг, где расплав чугуна охлаждают до Т 12бО-1280°С, после чего охлажденный расплав заливали в заливочный ковш на 1/6-1/10 его объема и выдерживают расплав чугуна в заливочном ковше до затвердевани . Затем из индукционной печи при Т Н20-1380°С расплав чугуна заливают в тот же заливочный ковш на оставшийс  объем. При .заполнении ковша наблюдаетс  равномерное растворение лигатуры , барботаж расплава парами выдел ющегос  магни  без всплывани  лигатуры и выбросов расплава из ковша (см. таблица, варианты 4-6),

Как видно из данных таблицы предла гаемый способ (варианты 4-6 ) - при соблюдении обоснованных режимов модифицировани  имеет  вные преимущества по сравнению с известным при введении равного количества лигатуры ЖКМК: остаточное содержание магни  в чугуне увеличиваетс  в 1,2-1,3 раза; расход магниевой лигатуры, благодар  повышению эффективности усвоени  магни  на 20%, уменьшаетс  в среднем на 20 и составл ет 2,0% от массы жидкого металла; механические свойства чугуна в литом состо нии, особенно вpe менное сопротивление разрыву, повышаютс  на 15-20%.

Кроме того, благодар  предварительной обработке лигатуры и железосодержащего покрыти  в ковше перед заливкой расплава значительно уменьшилась масса вводимого защитного покрыти  и температура расплава перед модифицированием, что несомненно также повышает эффективность предлагаемого способа.

Существенное вли ние на стабильность технологии получени  чугуна с шаровидным графитом предлагаемым способом оказывают термовремённые факторы П0И модифицировании чугуна. Так при заливке расплава в ковш при температуре выше Т -, на 1 стадии (вариант 7 ) или выше Т 2 на 2 стадии (вариант 9 ) происходит интенсивный угар магни  и пироэффект, что резко снижает эффективность усвоени  магни  из лигатуры. Если при заливке расплава в ковш его температура будет ниже Т на 2 стадии (вариант 10) то не обеспечиваетс  полное усвоение лигатуры из-за низкой температу ры расплава и часть лигатуры может остатьс  нерастворенной на дне ковша При заполнении ковша расплавом на 1 стадии заливки менее, чем на 1/10 его объема (вариант П ), происходит неполное спекание лигатуры и защитного покрыти  с футеровкой ковша в процессе выдержки, вследствие чего лигатура.всплывает на поверхность при модифицировании расплава, при заполнении более, чем на 1/6 объема ковша (вариант 8 ) из-за резкого падени  температуры расплава в ковше часть лигатуры остаетс  нерастворенной на дне ковша после разливки, что отрицательно вли ет на остаточное содержание магни  в чугуне.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  чугуна с шаровидным графитом, включающий укладку на дно ковша магниевой лигатуры, накрывание ее защитным железосодержащим покрытием и заливку расплава в ковш, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности модифицировани  при одновременном снижении расхода лигатур и повышени  механических свойств чугуна, расплав заливают в ковш последовательно в две стадии: сначала на 1/6-1/10 объема ковша при температуре чугуна 12601280°С выдерживают расплав до затвердевани  в ковше, после чего заП98505312

   ливают остальной чугун при его тем- 1. Авторское свидетельство СССР пературе 1380-11«20°С.IP 78536, кл. С 21 С 1/10, 1979.

   Источники информации,
2. 2. Патент США Н 3017267,

   прин тые во внимание при экспертизе кл. 75-130, опублик. 1962,